数控技术精讲：伺服系统与直线插补解析

"《数控技术》四大知识点涵盖了动力伺服系统设计、应用与维修，直线插补，进给伺服系统设计，以及转动脉冲当量的相关内容。这些知识点是理解和操作数控设备的基础，对于数控技术人员至关重要。 一．动力伺服系统设计、应用与维修 1. 计算机控制电机的原理主要是通过数字信号处理技术，将控制指令转化为模拟信号，进而驱动伺服电机运行。计算机通过接收并解析预设的ISO代码，比如M03、M05等，来控制电机的正转、反转和停止。 2. 控制电机正反转的常见方案包括电平切换和脉冲方向控制。电平切换是通过改变电源极性来改变电机旋转方向；脉冲方向控制则是通过改变脉冲信号的顺序，如正脉冲和反脉冲，来控制电机正转或反转。电平切换简单但可能需要更复杂的电路保护，而脉冲方向控制更灵活但需要更高的控制系统精度。 3. 在ISO代码中，M03表示主轴正转，M05表示主轴停转，它们是数控程序中常用的指令。在上图电路中，理解这些指令的含义有助于正确操作电机。 4. M04为主轴反转指令，若使用上图接口电路，可以通过改变控制信号的极性来实现电机反转，例如，D1可以实现这种功能。 5. 中间继电器线圈的额定电压通常根据具体电路设计而定，未提供具体数值，但它是控制电路中传递和转换控制信号的关键元件。 6. 二极管D主要起到保护电路的作用，防止电流反向流动，确保电路的安全稳定。 7. TLP521是一种光耦合器，用于电气隔离，防止主控电路和电机驱动电路之间的干扰。它可以被其他类型的隔离芯片替代，如继电器、固体继电器或现代的数字隔离器。 8. 当电机不运转时，应检查电源、控制信号、电机本身以及连接线路，逐步排查可能的故障源。 二．直线插补相关知识 直线插补是数控加工中的基本运算，通过逐点比较法，确定刀具相对于工件的运动路径。例如，加工从(0,0)到(5,3)的第一象限直线，通过计算每个步进的偏差，判断进给方向，最终形成所需的轨迹。 三．进给伺服系统设计 转动脉冲当量是指每转的最小位移，它是影响加工精度的关键因素。对于给定的步进电机和驱动方式，可以通过计算确定所需脉冲数量，以达到特定的转动脉冲当量。 总结来说，掌握这些知识点能帮助理解和操作数控设备，进行有效的故障诊断和系统优化，提高生产效率和加工精度。在实际工作中，还需要结合实践经验不断深化理论学习，以应对各种复杂的数控技术挑战。"